我想在galois字段(GF4)上使用numpy数组。
因此,我将GF4类设置为数组元素。
它适用于数组+整数计算,但不适用于数组+数组计算。

import numpy

class GF4(object):
    """class for galois field"""
    def __init__(self, number):
        self.number = number
        self.__addL__ = ((0,1,2,3),(1,0,3,2),(2,3,0,1),(3,2,1,0))
        self.__mulL__ = ((0,0,0,0),(0,1,2,3),(0,2,3,1),(0,3,1,2))
    def __add__(self, x):
        return self.__addL__[self.number][x]
    def __mul__(self, x):
        return self.__mulL__[self.number][x]
    def __sub__(self, x):
        return self.__addL__[self.number][x]
    def __div__(self, x):
        return self.__mulL__[self.number][x]
    def __repr__(self):
        return str(self.number)

a = numpy.array([GF4(numpy.random.randint(4)) for i in range(18)]).reshape(3,6)
b = numpy.array([GF4(numpy.random.randint(4)) for i in range(18)]).reshape(3,6)

""""
In [261]: a
Out[261]:
array([[1, 1, 2, 0, 2, 1],
       [0, 3, 1, 0, 3, 1],
       [1, 2, 0, 3, 2, 1]], dtype=object)

In [262]: b
Out[262]:
array([[0, 0, 3, 1, 0, 0],
       [0, 1, 0, 1, 1, 1],
       [3, 2, 2, 0, 2, 0]], dtype=object)

In [263]: a+1
Out[263]:
array([[0, 0, 3, 1, 3, 0],
       [1, 2, 0, 1, 2, 0],
       [0, 3, 1, 2, 3, 0]], dtype=object)

In [264]: a+b
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-264-f1d53b280433> in <module>()
----> 1 a+b

<ipython-input-260-0679b73b59a4> in __add__(self, x)
      8         self.__mulL__ = ((0,0,0,0),(0,1,2,3),(0,2,3,1),(0,3,1,2))
      9     def __add__(self, x):
---> 10         return self.__addL__[self.number][x]
     11     def __mul__(self, x):
     12         return self.__mulL__[self.number][x]

TypeError: tuple indices must be integers, not GF4
"""

但它也适用于array和array *整数计算。
"""
In [265]: a+b*1
Out[265]:
array([[1, 1, 1, 1, 2, 1],
       [0, 2, 1, 1, 2, 0],
       [2, 0, 2, 3, 0, 1]], dtype=object)
"""

我应该如何纠正以下代码?
我想使用我的GF4类。

最佳答案

问题在于,当xGF4对象时,Python不知道如何为元组建立索引。您可以执行以下操作来解决该问题:

def __add__(self, x):
    if isinstance(x, GF4):
        x = x.number
    return self.__addL__[self.number][x]

您可能还需要研究另一个潜在的问题,这说明了第三个测试用例为何起作用:将int添加到GF4时,返回的内容是int,而不是GF4。除非这是理想的行为,否则我认为您的__add__代码应该更像:
def __add__(self, x):
    if isinstance(x, GF4):
        x = x.number
    return GF4(self.__addL__[self.number][x])

您可能需要考虑所有可能性并决定是否需要建立更多的防护措施并抛出一些自己的错误,例如如果尝试将float添加到GF4,应该返回什么?

09-30 10:17